兴大团队 提供人类神经性疾病治疗新方向

上述研究结果5月发表在国际知名的《自然通讯》（Nature Communications）期刊。

胡念仁表示，此项研究由国科会多年期研究经费支持，并结合中研院、台湾大学、国家同步辐射研究中心、逢甲大学、东海大学及英国里兹大学多个研究团队，包含中兴大学生科中心蛋白质谱核心实验室的技术支援，方得以完成此研究计划。

此研究不仅展现兴大在膜蛋白结构研究方面的卓越实力，也为未来开发新型抗生素；甚至神经疾病的治疗药物，奠定了分子结构的基础。

中兴大学生物化学研究所副教授胡念仁及其团队，与中央研究院院士蔡明道合作，使用最新的冷冻电子显微镜技术（Cryo-EM），成功解析细菌钾离子通道蛋白KtrAB，在开启和关闭状态时的高解析度结构，有助提供人类神经性疾病的治疗新方向。

钾离子是细菌用来应对环境中渗透压变化的关键电解质。而细菌透过控制钾离子通道蛋白的开启和关闭，来调节细胞内的钾离子浓度，从而适应不同的渗透压环境。因此，了解这些通道蛋白的分子结构，对研究细菌的生存机制非常重要。

这项研究解析出枯草杆菌KtrAB通道蛋白结合三磷酸腺苷（ATP）或是双磷酸腺苷（ADP）的两种分子结构，清楚揭示KtrAB如何被ATP激活而开启，又如何被ADP抑制而关闭的分子机制。

更重要的是，上述研究还清楚的解析出钠离子在ATP-KtrAB蛋白的结合位置，并证实钠离子会与ATP会一起协助KtrAB通道的开启。

钠离子活化钾离子通道，有其重要的生理意义，因为细菌细胞内过高的钠离子浓度，对细胞有毒性，需要钾离子进入细胞来减轻这种毒性。由于KtrAB对细菌的存活很重要，因此，细菌KtrAB的结构为开发新型抗生素提供重要的结构资讯。

基于该高解析度的蛋白结构，科学家可以使用生物资讯学和人工智能，来筛选可能与KtrAB通道蛋白结合的抑制分子，阻止细菌运输钾离子，从而导致细菌死亡，这将有助于设计新型抗生素，对抗细菌感染。

此外，这项研究也提供了钠离子在激活钾离子通道方面的作用机制，对了解人类神经细胞中的类似钾离子通道蛋白（Na＋-activated K＋ channel, KNa）有重要意义，并可能对治疗因KNa功能不正常所引起的癫痫、脑中风和创伤性脑损伤等神经疾病，可提供新的思路。